Virtualizációs Technológiák Felhő alapú rendszerek

Átírás

1 Virtualizációs Technológiák Felhő alapú rendszerek

2 Mi a Cloud Computing, mi nem a Cloud Computing? Buzzword Valami mágikus izé az Interneten, ami végtelen számítási kapacitást és tárhelyet ad Olcsó alternatíva MS Office-ra Olcsó alternatíva a saját infrastruktúrára Virtualizáció Grid computing

3 A Felhő (Cloud Computing) A számítási felhő az informatika egyik legújabb fogalma, mely szakít az eddig megszokott nézőponttal, és előrevetíti a fizikai erőforrásoktól való szakítást. Felhőt használva nem tudhatjuk, hogy az általunk használt számítási teljesítmény illetve tárhely milyen fizikai eszközön, illetve hol helyezkedik el.

4 Példa Video streaming szolgáltatás Régebbi nevén VOD (Video on demand) Prémium tartalom sorozatok, filmek, élő közvetítések -> a felhasználók fizetnek érte! Szerteágazó kapcsolódó szolgáltatások Kedvencek, hasonló tartalmak, személyreszabás, számlázás Kihívások Nagyon ingadozó össz-igénybevétel Ráadásul a különböző tartalmak népszerűsége nagyon eltérő Nagy tárolt adatmennyiség Nagy sávszélesség-igény Földrajzi elosztás Jó rendelkezésreállás (Fizető ügyfelek! Itt nincs olyan, hogy best effort )

5

6 Az NIST körülírta még ha csak vázlatosan is a felhő alapú rendszerek leglényegesebb tulajdonságait Igény szerinti önkiszolgálás (On-demand self service) nagyteljesítményű hálózat (Broad network access) Erőforrás készletekre épülnek (Resource pool) teljes és gyors rugalmasság (Rapid elasticity) mérhető adatokat biztosítanak (Measured Service)

7 Igény szerinti önkiszolgálás Amennyiben egy ismert szolgáltatótól veszünk igénybe ilyen szolgáltatást, magától értetődőnek vesszük az önkiszolgálást. Ennek lényege, hogy az adott feladatnak megfelelő erőforrásokat megadva válogathatjuk össze az általunk használni kívánt eszközök teljesítményét. Az ilyen modellt leegyszerűsítve akár egy Google fiók létrehozásához is hasonlíthatjuk. Hiszen a szolgáltató csak az igénylés módját írja elő, de a sikeres regisztráció után gyakorlatilag szabadon használhatjuk a fiókhoz tartozó erőforrásokat, természetesen a szolgáltató által megszabott határok között.

8 Nagyteljesítményű hálózat A nagyteljesítményű hálózat egyszerre jelenthet megfelelő sávszélességet, a fogyasztóhoz közeli szolgáltatást, valamint akár a hálózati eszközök sokszínűségéről is árulkodhat

9 Erőforrás készletek A klasszikus formában vett erőforráskészletek a felhő infrastruktúrában nem használhatóak, hiszen az erőforrások itt nem konkrét processzor, memória, illetve merevlemez modulokban mérhetőek, hanem kapacitásokban. Tehát a felhőben számítási teljesítményt, memóriamennyiséget illetve tárhelyet vehetünk igénybe, attól függetlenül, milyen tényleges hardvert használunk. Az erőforráskészletek tényleges nagysága illetve összeállítása a felhasználó számára teljesen transzparens. Gyakorlatilag a felhő, mint fogalom is ezt hivatott szemléltetni. A felhő azt jelképezni, hogy az informatikai architektúra a fogyasztó számára teljesen lényegtelen.

10 Rugalmasság A rugalmasság már nagyban épít az előző tulajdonságra. Hiszen az önmagát kiszolgáló fogyasztó az adott határokon belül korlátlanul igényelhet és mondhat vissza erőforrásokat. Tehát a rugalmasság a fogyasztó szempontjából a skálázhatóságot jelenti, mint például néhány kattintással megoldható egy egyetemen az újonnan felvett 2000 hallgató levelezésének ellátása. Vagyis a fogyasztó a váratlan erőforrás-igényeket pillanatokon belül kielégítheti.

11 Mérhető adatok Bár egy vállalaton belüli informatikai osztály nehezen elképzelhető, hogy profitorientált legyen. Ugyanakkor, ha az informatikai költségek nem érzékelhetőek a fogyasztók részéről, akkor az elvárások és az igények mindig is nagyok lesznek, de amint számszerűsödik, a fogyasztó is csak annyi erőforrást vesz igénybe, amennyire tényleg szüksége van.

12 Privát felhő Publikus Felhő Hibrid Felhő Közösségi felhő Csoportosítás telepítés alapján

13 Privát felhő A privát felhő talán az egyik legnagyobb fejlődésen keresztülment ága a felhő alapú rendszereknek. Nagy előnye hogy a már meglévő hardverekre és szoftverekre, illetve IT beruházásokra alapoz, és nem kell egy radikálisan új rendszerre, a publikus felhőre (lásd később) váltani. Emellett lehetőséget nyújt a vállalatok számára a publikus felhő automatizációs és felügyeletei lehetőségek kiaknázására. A Privát felhőben egy vállalat meglévő eszközeire rugalmasan építve hozhatja létre rendszereit, melyeket a már meglévő munkaerővel fejleszthet, működtethet. A privát felhőt emiatt kritizálják a legtöbben, mivel ebben az esetben az adott vállalatnak ugyanúgy meg kell vásárolnia a szoftvereket és hardvereket, amennyiben ezeket a rendszereket fejleszteni akarja.

14 Publikus felhő A publikus felhőben egy adott szolgáltatótól igénybevett szolgáltatásról beszélünk (akár ingyenes, akár fizetős), amikor egy cég az általa megvásárolt tényleges erőforrásokat hozzáférhetővé teszi akár az átlag felhasználó számára. Nagy előnye az egyszerű telepítés és konfigurálás, hiszen ezt a szolgáltató már megteszi helyettünk. Ugyanakkor még máig nagy kérdés maradt az adatbiztonság. Hiszen ismert tény, hogy amennyiben hozzáférünk fizikailag egy adott hardverhez, akkor az már nincs biztonságban, emellett egy adott fogyasztónak fogalma sincs, hogy hol, illetve milyen hardveren fut az ő adatait tartalmazó alkalmazás. Publikus felhőre legegyszerűbb példa az Amazon Elastic Cloud (EC2), Google AppEngine

15 Hibrid Felhő A hibrid felhő, mint neve is mutatja, megpróbálja a két előző fajta legjobb tulajdonságait egyesíteni. Lényege, hogy egy adott vállalat rendelkezik egy adott felépítésű privát felhővel, és amennyiben van olyan időszak, illetve élethelyzet, amikor az átlagnál jóval magasabb a terhelés, nem szükséges drága eszközök beszerzése. Megoldásként, ha ezek a terheléstöbbletek ismert mintát követnek, úgy erre az időszakra bérbe vehet privát felhőből erőforrásokat, melyeket a saját rendszerhez illesztve a megfelelő API-n keresztül, akár megtöbbszörözheti a privát felhő erőforrásait. Kérdésként itt is felmerülhet a biztonság, de az illesztés során meg lehet adni olyan policy-kat melyek megakadályozzák a kritikus adatok privát felhőbe vándorlását. Tipikus ilyen helyzet például az egyetemek tantárgy- illetve vizsgajelentkezései. Hiszen sok évi átlag szolgál mintának akár időpontokra, akár a terhelés mértékére, így nagy segítséget nyújthat az IT részlegnek a kiegészítő erőforrások mennyiségének meghatározásához.

16 Közösségi Felhő Nem összetévesztendő a közösségi hálózattal. Valójában logikailag a privát és publikus felhő között helyezkedik el. Lényege, hogy több cég (hasonló informatikai irányelvekkel) összefog és saját privát felhőjük erőforrásait megosztja a többiekkel. Így amennyiben nem ugyanabban az időpillanatban vannak a rendszerben többleterőforrás igények, úgy egy másik cég privát felhőjéből kölcsönözhetünk erőforrásokat. A biztonság magasabb fokú, mint egy átlagos publikus felhőben, mégis rendelkezik annak a skálázhatóságával. Feltéve természetesen, ha a privát felhők teljesítménye közel azonos.

17 Csoportosítás cél szerint Infrastruktúra mint szolgáltatás (IaaS) Platform mint szolgáltatás (PaaS) Szoftver mint szolgáltatás (SaaS)

18 IaaS A felhősítés alapköve. Gyakorlatilag egy osztály fedi le az általános erőforrások (számítási teljesítmény, memória, tárhely, hálózati hozzáférés) bérbeadását. Gyakran összekapcsolják a platform, mint szolgáltatás -sal, hiszen amennyiben egy felhasználó az adminisztrátori felületen megadja, hogy milyen erőforrásokra van szüksége, leggyakrabban a szolgáltató által előre definiált operációs rendszerek között is választhat, így már egy konfigurálásra kész virtuális gépet kap kézhez. Nagy előnye, hogy a bérbevett szerverek karbantartása, illetve a minél magasabb rendelkezésre állás biztosításának költségei nem a felhasználót, hanem a szolgáltatót terheli.

19 IaaS tipikus fogalmai Image előtelepített virtuális gép sablon Flavour virtuális gép díjcsomag, CPU, RAM, diszk erőforrás méretek Virtual machine / instance / server etc. Network Address virtuális géphez rendelhető IP cím Network általában van külön publikus és privát hálózat, néha VPN is Security Groups szolgáltató-oldali tűzfal Block storage virtuális géphez rendelhető tárhely File storage virtuális gép Image-ek, telepíteni való szoftverek tárolása (kicsit PaaS jellegű)

20 Privát, hibrid IaaS Privát cloud? Nem ellentmondás ez? Megoldatlan problémák publikus cloudban: Biztonság gyakorlatilag a szolgáltatóban meg kell bízni, virtuális gépek a hoszt felől kiszolgáltatottak Rendelkezésre állás szolgáltatóban meg kell bízni (apró betűs részt elolvasni a szerződésben) Szolgáltatási szint szolgáltatóban meg kell bízni, + apró betűs rész Nem minden feladatot lehet kivinni Egy cégnek lehet már meglévő infrastruktúrája is, amit házon belül szeretne minél jobban hasznosítani Hibrid cloud: Egyféle futtatókörnyezet van kívül és belül, tetszőlegesen átrakható Érzékeny feladatokat házon belül tartani Kevésbé érzékeny feladatokat ha elfér házon belül futtatni, ha nem fér el, akkor kívülről kipótolni az erőforrásokat

21 PaaS Ezen esetben a platform egy adott szolgáltatáshoz tartozó erőforrás és szoftverkomponensek összeállítását jelenti. Amennyiben egy ilyen szolgáltatást veszünk igénybe, úgy az adott esetben felmerülő erőforrásigények a célnak megfelelően előre beállított értéket vesznek fel, és az esetleg szoftverek függőségei is automatikusan rendelkezésre állnak. Erre kíváló példa a LAMP (Linux-Apache2-MYSQL-PHP) platform, valamilyen CMS rendszerrel (Content Management System) kiegészítve (példának okáért Joomla!-val). Ez esetben, ha az adott felhasználó egy Joomla! web fejlesztő platfromot kíván létrehozni, úgy az összes szerverkomponens automatikusan rendelkezésre áll, és csak a végfelhasználói konfigurációkat kell érvényesíteni. Esetlegesen jelenthet egy több virtuális gépből álló keretrendszert, melyben bizonyos előre definiált programnyelveken lehet fejleszteni. De ide sorolhatóak a különböző vállalatirányítási rendszerek is, pl.: SAP.

22 SaaS Ebben az esetben egy adott szoftver vagy szolgáltatás központosítva fut, és a kliensek tipikusan web böngészők ehhez a rendszerhez csatlakoznak. A legtöbb vállalati (business) alkalmazás ezt a modellt használja. Tipikusan ilyen szolgáltatások a számlázási rendszerek, kollaborációs rendszerek, CRM és ERP rendszerek.

23 SaaS II. Ezek a szoftverek rengeteg számítógépen futnak azonos konfigurációban a menedzsment megkönnyítése érdekében. Néhány esetben a felhasználóknak lehetőségük van akár más verziójú szoftver tesztelésére (tipikusan béta állapotú rendszerek). Ez a modell tehát gyökeresen eltér a tradicionális szoftverhasználattól, melyben a szoftverek fizikai másolata fut gyakran eltérő verziószámmal, egyéb testreszabott beállításokkal akár ugyanazon cégnél. Ez a központi menedzselhetőség teszi lehetővé azt, hogy ezek a rendszerek az átlagosnál gyakrabban frissíthetők a következő előnyök miatt: Központi kiszolgálás (nincs szükség a felhasználókat új verzió telepítésére kényszeríteni) Egy szoftvernek egy konfigurációja létezik (kevesebb fejlesztési, tesztelési fázis) A szoftver fejlesztőjének rendelkezésre állnak tényleges adatok (életszagú tesztelés) A szoftver fejlesztőjének lehetősége van a felhasználók viselkedéseinek feltérképezésére (web analitikák)

24 A Cloudról! Látható tehát, hogy a felhő technológia/infrastruktúra közel sem kiforrott és a gyártók által szabványosított rendszer. Számtalan technikai és jogi bonyodalom származott az IT felhősítéséből. Kezdve a 2007-ben kezdődött szabványosítási próbálkozásokkal. Először a Dell védette le a Cloud Computing márkanevet (U.S. Trademark ) ezt egy héttel később vissza is vonták. Azóta ezeknek a szabadalmi kérelmeknek a száma ugrásszerűen megnőtt és 2009 között 483%-al nőtt a számítási felhőkkel kapcsolatos szabadalmi kérelmek száma mely a 2010-es évre több mint 500 kérelmet is túllépte. Ahhoz, hogy ezek a feltételek érvényesüljenek, egy már meglévő technológiához, a virtualizációhoz fordult az IT szektor. Ahhoz, hogy mind a nagy rendelkezésre állás, mind pedig a skálázhatóság a legegyszerűbb legyen, evidens választás volt a virtualizációs technológiára építeni.